Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

Di kemajuan teknologi saat ini, manusia banyak memikirkan cara dalam mencukupi setiap kebutuhannya. Salah satu kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan manusia sehari-hari adalah listrik; digunakan sebagai penerang di malam hari, dan untuk peralatan listrik lainnya. Listrik sangat berperan penting dalam lingkungan kehidupan manusia, oleh karena itu listrik tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia itu sendiri.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang memanfaatkan aliran air sebagai sumber penghasil listrik. Air adalah sumber daya alam yang merupakan energi primer yang digunakan untuk PLTA dengan jumlah yang cukup besar di Indonesia. Potensi tenaga air tersebut tersebar di seluruh Indonesia.

Air Sebagai Sumber Daya Alam Terbarukan

Energi listrik pada pembangkit ini berasal dari air yang mengalir. Di dalam siklus air, air pada atmosfer sampai di permukaan bumi sebagai hujan. Sebagian air ini menguap, tetapi kebanyakan meresap ke dalam tanah atau menjadi genangan. Air yang berasal dari hujan dan salju yang mencair, langsung mencapai kolam, danau, waduk, atau pantai, dimana penguapan secara konstan berlangsung.

Siklus air

Embun yang terserap ke dalam tanah masuk menjadi air tanah (air bawah permukaan), beberapa juga masuk melalui mata air atau sungai bawah tanah. Air tanah dapat bergerak ke atas melalui tanah selama periode kering dan dapat kembali ke atmosfer melalui penguapan.

Uap air masuk ke atmosfer karena penguapan, bersirkulasi, mengalami pengembunan, menjadi awan, dan sebagian kembali ke permukaan bumi dalam bentuk hujan. Dengan demikian, maka siklus air telah selesai. Alam telah menjamin bahwa air merupakan sumber daya terbarukan.

Membangkitkan Listrik

Di alam, energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, tetapi bentuknya bisa berubah. Dalam menghasilkan listrik, tidak ada energi baru yang dibuat. Yang terjadi adalah, salah satu bentuk energi diubah menjadi bentuk yang lain. Untuk menghasilkan listrik, air harus bergerak. Ketika air yang mengalir masuk ke turbin, maka bentuk air tersebut berubah menjadi energi mekanik. Turbin tersebut menggerakkan rotor generator lalu mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Karena air menjadi pemicu energinya, maka pembangkit ini dinamakan Pembangkit Listrik Tenaga Air.

Listrik bertenaga air ini dihasilkan dari sebuah bangunan yang juga diberi nama Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Beberapa pembangkit berlokasi di atas sungai besar, sungai kecil, dan saluran air. Tetapi, agar dapat mencukupi kebutuhan, pembangkit juga dibangun di atas bendungan. Air yang berada di bendungan digunakan untuk keperluan pertanian, industri, dan pembangkit listrik.

Konstruksi

PLTA memanfaatkan gaya gravitasi untuk mengalirkan air dan menggerakkan turbin, dan dipasangkan dengan generator listrik, lalu mengahilkan listrik. Pembangkit listrik ini berperan penting dalam penghematan energi fosil yang termasuk sumberdaya tak terbarukan. Ini karena, energi listrik yang dihasilkan adalah sumberdaya terbarukan dan tersedia di banyak tempat, tanpa perlu biaya untuk mendapatkannnya. Bagian-bagian penting dari konstruksi PLTA adalah sebagai berikut.

a. Area

b. Bendungan

c. Waduk

d. Penstock (saluran pipa air yang menuju ke turbin)

e. Storage bank

f. Turbin dan generator

g. Switchgear and protection

Konstruksi PLTA

Dalam pembangunan PLTA, pertama-tama dipilih lokasi atau area dimana terdapat air yang cukup, baik sebagai penggerak utama dan cadangan, serta dapat menjadi bendungan. Selanjutnya dibuatlah bendungan di atas area tersebut. Fungsi utama bendungan adalah untuk menghentikan aliran dan membuat cadangan air dalam waduk. Biasanya bendungan dibangun pada ketinggian yang cukup untuk meningkatkan tenaga air. Sedangkan waduk berperan meyimpan banyak air yang nantinya akan digunakan untuk menggerakkan turbin.

Penstock menghubungkan bendungan dan turbin, dan berfungsi untuk mengatur tekanan air, yang juga berarti mengatur energi kinetik air. Itulah yang menyebabkan penstock dibuat dengan material yang kuat, agar dapat menahan tekanan air tersebut. Untuk mengatur tekanan air tersebut, digunakan katup. Storage tank (tanki penyimpanan) berguna ketika tekanan air di waduk berkurang. Storage tank digunakan untuk menyesuaikan lagi tekanan air yang berkurang tersebut.

Setelah semua bagian tadi dibangun, barulah dipasang turbin dan generator. Turbin adalah bagian terpenting. Ketika air datang melewati penstock dengan energi kinetik yang besar dan masuk ke baling-baling turbin, turbin akan berputar dengan kecepatan tinggi. Turbin akan mengubah energi dari air menjadi energi mekanik, digabungkan dengan generator, dan generator mengubah energi mekanik itu menjadi energi listrik.

Di konstruksi PLTA juga terdapat switchgear and protections yang berfungsi mengendalikan dan melindungi semua proses di dalam pembangkit. Peralatan kontrol terdiri dari control circuit, control devices, alarm, instrumentasi, dan lain-lain, dan semua itu terhubung ke panel kontrol utama. Setelah menghasilkan listrik dengan voltase rendah, digunakanlah transformator untuk meningkatkan voltase sesuai dengan yang diinginkan. Setelah itu energi listrik ditransfer ke pusat beban, selanjutnya didistrubusikan untuk industri dan pelanggan.

Referensi:

1. Reclamation, “Hydroelectric Power”, U.S. Department of the Interior, [Online].

Tersedia: http://www.usbr.gov/power/edu/pamphlet.pdf

[Diakses: 26 Mei 2014].

2. Anonim, “Hydro Power Plant: Construction Working and History of Hydro power Plant”, Electrical Engineering, [Online].

Tersedia: http://www.electrical4u.com/hydro-power-plant-construction-working-and-history-of-hydro-power-plant

[Diakses: 26 Mei 2014].

3. Sotya Hanief, “Apa Itu PLTA”, Universitas Muhammadiyah Malang, [Online].

Tersedia: http://www.scribd.com/doc/57539870/Apa-itu-PLTA
[Diakses: 26 Mei 2014].

Lalu Rommy Arbantas